黄杏元《地理信息系统概论》（第3版）笔记和课后习题（含考研真题）详解
内容简介
作为黄杏元主编的《地理信息系统概论》（第3版）的学习辅导书，本书具有以下几个方面的特点：
1．整理教材笔记，浓缩知识精华。本书每章的复习笔记均对本章的重难点进行了整理，并参考了国内名校名师授课的课堂笔记。因此，本书的内容基本上浓缩了该教材的所有知识精华。
2．详解课后习题，巩固重点难点。本书参考大量相关辅导资料，对黄杏元主编的《地理信息系统概论》（第3版）的课后思考题进行了详细的分析和解答，并对相关重要知识点进行了延伸和归纳。
3．精选考研真题，培养解题思路。本书精选了部分名校近年来的相关考研真题并予以详细解析，有利于强化对重要知识点的理解。
第1章 导 论
1.1 复习笔记
一、地理信息系统基本概念、
1数据与信息
（1）数据与信息的基本概念
①数据
数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。不仅包括数字，也包括文字、符号、图像和声音等。数据本身并没有意义，其格式随存储它的物理设备的形式而改变。
②信息
a．狭义信息论是指“两次不定性之差”，即人们获得信息前后对事物认识的差别；
b．广义信息论认为，信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。地理信息系统中的信息即是广义的信息概念，它不随数据形式的改变而改变。
③数据与信息的关系
a．数据是信息的表达形式，是信息的载体；
b．信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容；
c．数据只有通过解释才成为信息。
（2）数据处理与解释
①数据处理的定义
数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。
②数据处理的目的
a．把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式；
b．把数据加工成对正确管理和决策有用的数据；
c．把数据编辑后存储起来，以供后续使用。
③数据解释需要人类的智慧，包括学识和经验。
（3）信息的特点
①信息的客观性
任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息的正确性和精确度的保证。
②信息的适用性
信息对决策十分重要，地理信息系统将地理数据收集、组织和管理起来，经过处理和分析变为对决策具有重要意义的有用信息，这是由建立地理信息系统的明确目的性所决定的。
③信息的传输性
信息可以在发送者和接收者之间传输，既包括系统把信息传送至终端设备，也包括信息在系统内各个部分之间的流转和交换。
④信息的共享性
信息可以传输给多个用户，而信息本身并无损失，这为信息的并发应用提供了可能性。
2地理信息与地理信息系统
（1）地理信息
①地理信息与地理数据的概念
a．地理信息
地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
b．地理数据
地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
②地理信息的特征
a．空间特征
地理信息具有空间特征，属于空间信息，其数据是与确定的空间位置联系在一起的。空间特征通过统一的地理定位基础实现。
b．属性特征
地理信息具有属性特征，通常在二维空间的定位基础上，按专题来表达多维即多层次的属性信息。
c．时序特征
地理信息具有时序特征，通常可以按照时间的尺度来区分地理信息。
（2）地理信息系统
①地理信息系统的定义
地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
②地理信息系统的基本概念
a．地理信息系统是一种计算机系统，通常由若干相互关联的子系统构成；
b．地理信息系统的操作对象是地理数据或称空间数据。空间数据通常可以抽象成点、线和面等方式进行编码，并以空间坐标形式存储，或者以一系列栅格单元来表达连续的地理现象；
c．地理信息系统的优势在于它的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的空间查询功能、强大的图形生成、地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等；
d．地理信息系统与地理学和测绘学有着密切的关系。地理学为地理信息系统提供了有关空间分析的基本观点与方法；测绘学不仅为地理信息系统提供各种不同比例尺和精度的定位数据，而且其理论和方法可直接用于空间数据的变换和处理。
③地理信息系统的特点及分类体系
a．特点
地理信息系统与非空间信息系统的区别在于能够处理空间定位数据，与CAD／CAM系统的区别在于其具有空间分析功能。
b．分类体系
第一，根据其研究范围分为全球系统、区域系统和国家系统；
第二，根据其研究内容分为专题系统和综合系统；
第三，根据其使用的数据模型分为矢量系统、栅格系统和矢栅混合系统。
二、地理信息系统的基本构成
地理信息系统一般包括系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型五个主要部分。
1系统硬件
地理信息系统系统硬件用以存储、处理、传输和显示地理或空间数据。数据处理设备与数据输入、输出设备连接构成地理信息系统的硬件环境。
（1）数据处理设备
目前运行地理信息系统的计算机包括大型机、图形工作站、服务器和个人计算机等。其中基于客户机／服务器结构的计算机硬件系统成为地理信息系统的主流。
①图形工作站
图形工作站是一种具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，为满足工程设计、动画制作、科学研究和模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能微型计算机。图形工作站具有处理器的性能高、图形加速功能快及支持多种操作系统的特点。